一种CMOS图像传感器及其制作方法技术

本发明专利技术提供一种CMOS图像传感器及其制作方法，包括：半导体衬底，形成于半导体衬底上的多个像素区域，形成于相邻像素区域之间半导体衬底中的深沟槽，在深沟槽中填充有掺杂第一导电类型杂质的多晶硅，在半导体衬底中对应像素区域内形成有多个具有第二导电类型的阱区，在半导体衬底上还形成有与多晶硅相连的通孔，以及与通孔相连的互连金属层。本发明专利技术的CMOS图像传感器在相邻像素区域之间的半导体衬底中形成深沟槽，并在深沟槽中填充掺杂的多晶硅，彻底隔绝相邻的像素区域，通过通孔将多晶硅连接互连金属层，并可通过施加特定的电压，从而将像素区域中产生的多余的光电子导出，因此，CMOS图像传感器具有较高的性能。

CMOS image sensor and manufacturing method thereof

The invention provides a CMOS image sensor and its manufacturing method comprises a semiconductor substrate, a plurality of pixel regions formed on a semiconductor substrate, a deep trench is formed between adjacent pixel regions in a semiconductor substrate, in the deep trench filled with polysilicon doped with the first conductivity type impurity in a semiconductor substrate, a plurality of corresponding with the second conductivity type well region is formed within the pixel region on a semiconductor substrate is formed with a through hole connected with the polysilicon interconnect metal layer, and connected with the through hole. Deep groove to form a semiconductor substrate CMOS image sensor of the present invention between adjacent pixel regions, and fills the doped polysilicon in the deep trench, completely isolated from the pixel region adjacent to the through hole connecting the polysilicon interconnect metal layer, and by applying a specific voltage to the pixel region will produce redundant photoelectron therefore, export, the performance of CMOS image sensor has high.

【技术实现步骤摘要】
一种CMOS图像传感器及其制作方法
本专利技术涉及半导体
，具体而言涉及一种CMOS图像传感器及其制作方法。
技术介绍
在半导体
中，图像传感器是一种能将光学图像转换成电信号的半导体器件。图像传感器大体上可以分为电荷耦合元件(CCD)和互补金属氧化物半导体图像传感器(CMOSImageSensor，CIS)。CCD图像传感器的优点是对图像敏感度较高，噪声小，但是CCD图像传感器与其他器件的集成比较困难，而且CCD图像传感器的功耗较高。相比之下，CMOS图像传感器由于具有工艺简单、易与其他器件集成、体积小、重量轻、功耗小、成本低等优点而逐渐取代CCD的地位。目前CMOS图像传感器被广泛应用于数码相机、照相手机、数码摄像机、医疗用摄像装置(例如胃镜)、车用摄像装置等领域之中。CMOS图像传感器是通过对光电效应产生的光电子，进行有效的读取，从而产生对应的图像信息，其像素区域的性能和其各个像素区域的隔离性能具有非常强的相关性，具体如图1所示，图中右侧箭头所指为正常读取方式，而左侧箭头则是非正常(即右侧图像产生的光电子进入左侧区域使得左侧区域像素给出错误的图像信息)。一旦CMOS图本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种CMOS图像传感器，其特征在于，包括：半导体衬底，形成于所述半导体衬底上的多个像素区域，形成于相邻所述像素区域之间所述半导体衬底中的深沟槽，在所述深沟槽中填充有掺杂第一导电类型杂质的多晶硅，在所述半导体衬底中对应所述像素区域内形成有多个具有第二导电类型的阱区，在所述半导体衬底上还形成有与所述多晶硅相连的通孔，以及与所述通孔相连的互连金属层。

【技术特征摘要】
1.一种CMOS图像传感器，其特征在于，包括：半导体衬底，形成于所述半导体衬底上的多个像素区域，形成于相邻所述像素区域之间所述半导体衬底中的深沟槽，在所述深沟槽中填充有掺杂第一导电类型杂质的多晶硅，在所述半导体衬底中对应所述像素区域内形成有多个具有第二导电类型的阱区，在所述半导体衬底上还形成有与所述多晶硅相连的通孔，以及与所述通孔相连的互连金属层。2.根据权利要求1所述的CMOS图像传感器，其特征在于，在相邻所述像素区域之间的半导体衬底中还形成有隔离结构。3.根据权利要求2所述的CMOS图像传感器，其特征在于，所述隔离结构的底部位于所述深沟槽的顶部上。4.根据权利要求3所述的CMOS图像传感器，其特征在于，所述通孔贯穿所述隔离结构连接所述多晶硅。5.根据权利要求1所述的CMOS图像传感器，其特征在于，在相邻所述像素区域之间的半导体衬底中还形成有具有所述第一导电类型的隔离阱。6.根据权利要求5所述的CMOS图像传感器，其特征在于，所述隔离阱包围部分所述深沟槽，所述隔离阱的底部高于所述深沟道的底部。7.根据权利要求1所述的CMOS图像传感器，其特征在于，所述深沟槽的深度为2～3微米。8.根据权利要求1所述的CMOS图像传感器，其特征在于，在每个所述像素区域中形成有光电二极管以及多个晶体管。9.根据权利要求8所述的CMOS图像传感器，其特征在于，还包括与所述晶体管电连接的多个通孔。10.根据权利要求1所述的CMOS图像传感器，其特征在于，在所述多晶硅的下方所述深沟槽的底部和侧壁上形成有衬垫层。11.一种CMOS图像传感器的制作方法，其特征在于，包括：步骤S1：提供半导体衬底，所述半导体衬底已定义有源区以及若干像素区域；步骤S2：刻蚀部分所述半导体衬底，以形成位于相邻所述像素区域之间的深沟槽；步骤S3：在所述深沟槽内沉积填充掺杂第一导电类型杂质的多晶硅；步骤S4：在所述有源区之间的所述半导体衬底中形成浅沟槽隔离结构，其中，在相邻所述像素区域之间已经形成有深沟槽的区域，所述浅沟槽隔离结构位于所述半导体衬底中所述多晶硅的上方；步骤S5：在所述半导体衬底中形成多个具有第二导电类型的阱区，并在所述半导体衬底上的所述有源区中形成前端器件；步骤S6：在所述半导体衬底上形成分别与所述多晶硅以及所述前端器件相连接的通孔；步骤S7：在所述通孔上形成与所述通...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈福刚，陈文磊，茹捷，
申请(专利权)人：中芯国际集成电路制造上海有限公司，中芯国际集成电路制造北京有限公司，
类型：发明
国别省市：上海,31